用于多模式離合器模塊的一體化致動器的制造方法
【專利說明】用于多模式離合器模塊的一體化致動器
[0001]披露領(lǐng)域
[0002]本披露總體上涉及用于自動變速器的超越離合器，并且更具體地涉及在此類離合器運行中所使用的多模式離合器致動器。
[0003]披露背景
[0004]盡管本披露的適用范圍不限于汽車行業(yè)，在此提出的汽車實例和討論僅用于本文并且用來具體表明至少一個潛在應(yīng)用領(lǐng)域。
[0005]因此，機動車輛包括一個含有旋轉(zhuǎn)曲軸的內(nèi)燃發(fā)動機，該旋轉(zhuǎn)曲軸被配置成用來通過一個驅(qū)動軸傳遞來自發(fā)動機的動力以使輪子轉(zhuǎn)動。變速器典型地被布置在發(fā)動機與驅(qū)動軸部件之間以選擇性地控制轉(zhuǎn)矩以及該曲軸與驅(qū)動軸之間的速率比。在手動換擋變速器中，一個對應(yīng)的手動換擋離合器可以被布置在發(fā)動機與變速器之間來選擇性使該曲軸接合該驅(qū)動軸或者與該驅(qū)動軸脫離接合以便于在可用的變速器傳動比之間進行手動換擋。
[0006]從另一方面來說，如果變速器是自動的，則該變速器將通常包括多個內(nèi)部自動致動離合器，這些離合器被適配成用來在不同的可用傳動比之間進行動態(tài)換擋而無需駕駛者介入。在此類變速器中結(jié)合多個離合器(也叫離合器模塊)以便于傳動比的自動變化。
[0007]在汽車的自動變速器中，通?？捎枚鄠€傳動比，不包括倒車檔。這些不同的齒輪在結(jié)構(gòu)上可以包括多個內(nèi)齒輪、多個中間齒輪例如由齒輪架所支撐的行星齒輪或小齒輪、以及多個外環(huán)齒輪。特定的變速器離合器模塊可以與該變速器中特定的可選擇齒輪副相關(guān)聯(lián)以便于得到所希望的比率變換。
[0008]例如，與第一(低)檔和倒檔傳動比相關(guān)聯(lián)的自動變速器中的一個離合器模塊通常可以位于該變速器的前部并且緊鄰發(fā)動機的曲軸。該離合器可以具有一個內(nèi)環(huán)和一個圍繞該內(nèi)環(huán)圓周地布置的外環(huán)。這些環(huán)中的一個環(huán)，例如該內(nèi)環(huán)可以僅在一個方向上主動可旋轉(zhuǎn)。例如，該內(nèi)環(huán)可以通過一個嚙合機構(gòu)(例如但不限于滾子、楔塊、或棘爪)選擇性地鎖定到該外環(huán)上。在該一個方向上，該內(nèi)環(huán)可以有效地將來自發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)運動直接傳遞到傳動系。
[0009]在后面一個系統(tǒng)中，該外環(huán)可以被固定到該自動變速器的一個相關(guān)聯(lián)的行星構(gòu)件的內(nèi)殼或殼體上。在這些情況下，在第一構(gòu)形中可能需要將該內(nèi)環(huán)適配成用來在一個旋轉(zhuǎn)方向上驅(qū)動、而在被稱為超越的情況下在相反的方向上自由轉(zhuǎn)動。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認識到在某些運行狀態(tài)下超越可能是尤其令人希望的，如例如當車輛正下坡行駛時。在此類情況下，傳動系可能間或具有比其所相關(guān)聯(lián)的發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)更快的趨勢。假如該內(nèi)環(huán)超過該外環(huán)，這可以起到減小例如拖曳和/或旋轉(zhuǎn)損失的作用。
[0010]在第二構(gòu)形中，例如當車輛可能在倒檔中時，這些嚙合機構(gòu)可以被適配成用于在該內(nèi)環(huán)的的兩個旋轉(zhuǎn)方向上主動嚙合，進而不允許在非驅(qū)動方向發(fā)生超越狀況。
[0011]然而在其他構(gòu)形中，離合器模塊可以在多種模式之間切換，這些模式被適配成用來在第三模式中的另一個旋轉(zhuǎn)方向上被鎖定，并且在一個替代的或第四模式中的兩個旋轉(zhuǎn)方向上被鎖定到飛輪上。
[0012]一個重要問題涉及被設(shè)計成并且被適配成用來在其運行模式之間進行離合器模塊的切換的致動器。大多數(shù)此類致動器具有體積龐大的附加或附屬裝置，這些裝置被適配成用來從該模塊的總體上圓周的包絡(luò)的外部與該離合器模塊進行相互作用。隨著行業(yè)壓力越來越多的要求減少汽車零件的占用面積和/或尺寸，需要具有此類減小占用面積的致動器。
[0013]披露概述
[0014]根據(jù)本披露的一個方面，用于多模式離合器模塊的一體化致動器可以被適配成用于一個自動變速器中。該致動器機構(gòu)，如在此所定義的是完全包含在該多模式離合器模塊的總體上圓周的包絡(luò)中的。在一個已披露的實施例中，該離合器模塊包括一個內(nèi)環(huán)；一個圍繞該內(nèi)環(huán)同軸布置的固定外環(huán)；以及在該內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間環(huán)圓周布置的多個嚙合機構(gòu)，例如棘爪。一個凸輪環(huán)被適配成用來經(jīng)由該一體化致動器在兩種運行模式之間進行旋轉(zhuǎn)或“鎖定”。
[0015]在一個已披露的實施例中該凸輪環(huán)與這些嚙合機構(gòu)配合以提供第一致動器鎖定模式，其中內(nèi)環(huán)可以在驅(qū)動和非驅(qū)動旋轉(zhuǎn)方向上被鎖定到該外環(huán)上。相反地，同一個實施例中的第二致動器模式使該內(nèi)環(huán)和外環(huán)解鎖以使得這些環(huán)在驅(qū)動和非驅(qū)動旋轉(zhuǎn)方向上相對彼此自由轉(zhuǎn)動。
[0016]根據(jù)另一方面，該多模式離合器模塊包括一個致動器，該致動器以液壓的方式被適配成用來在兩個圓周位置上的多個硬性止擋之間進行雙向鎖定，一個位置在至少一個旋轉(zhuǎn)方向上將該內(nèi)環(huán)和外環(huán)鎖定在一起，并且第二模式允許該內(nèi)環(huán)和外環(huán)在兩個方向上相對彼此自由轉(zhuǎn)動。
[0017]根據(jù)另一方面，該多模式離合器模塊被配置成具有一個致動器輪轂，該致動器輪轂被適配成用來反應(yīng)性地接合該凸輪環(huán)用于抵抗一個彈簧力來圍繞該致動器輪轂進行圓周運動。
[0018]在又另一方面，該一體化致動器包括一個環(huán)圓周布置的密封圈系統(tǒng)，這些密封圈位于致動器輪轂與凸輪環(huán)構(gòu)件相應(yīng)接合內(nèi)。
[0019]本披露的這些以及其他的方面和特征可以通過參照以下詳細說明部分和附圖來更好地理解。
[0020]附圖簡要說明
[0021]圖1是離合器模塊的第一實施例一個透視側(cè)面視圖，該離合器模塊包括一個根據(jù)本披露構(gòu)造的一體化致動器，該離合器模塊沒有示出側(cè)板以便更好地揭示部件細節(jié)。
[0022]圖2是相同離合器模塊的一個透視截面視圖，該圖是沿圖1的2-2線截取的。
[0023]圖3也是根據(jù)本披露構(gòu)造的離合器模塊和致動器的第二實施例的一個側(cè)面視圖。
[0024]圖3A是圖3的側(cè)面視圖的圓形插入部分的一個放大視圖。
[0025]圖4是該離合器模塊的第二實施例的一個透視截面視圖，該圖是沿圖3的4-4線截取的。
[0026]圖5是圖5的離合器模塊的實施例的一個特定部件的放大透視側(cè)面視圖。
[0027]應(yīng)理解的是這些附圖未按比例繪制，并且這些披露的實施例僅僅被圖解性地并且以局部視圖來展示。還應(yīng)當理解的是，本披露并不受限于在此展示的具體實施例。
[0028]詳細說明
[0029]首先參照圖1和圖2，可以將一個多模式離合器模塊10用作為自動變速器(未示出)的一個子單元。此類變速器可以在前輪驅(qū)動汽車中使用，僅僅作為一個實例。該具有一個軸線A-A的離合器模塊10可以用作適合與正向齒輪組一起使用的離合器的一個零件、并且可以包括用花鍵接合到一個變速器部件(未示出)上的環(huán)形外環(huán)12。為此目的，該環(huán)形外環(huán)12的外徑14可以如圖所示包含花鍵16以與這個所述的第一實施例中的變速器的輸入元件的配合花鍵(未示出)相配合和相嚙合。
[0030]該環(huán)形外環(huán)12的內(nèi)徑18具有多個槽縫20，這些槽縫是以一組在齒22之間限定的均勻分布的間隔來安排的，這些槽縫圍繞該內(nèi)徑18延伸。該外環(huán)12的位于內(nèi)部的環(huán)形凸輪環(huán)24是徑向地向內(nèi)布置；該凸輪環(huán)24的外徑25包含多個斜坡26，這些斜坡被適配成用來間接地與該外環(huán)12的這些槽縫20和齒22相連接，如將在此進一步說明的。
[0031]在所述的第一實施例中，該凸輪環(huán)24包括一對徑向地向內(nèi)延伸的液壓凸臺28，這些液壓凸臺被是配成用來促使該多模式離合器模塊10的多個模式之間的轉(zhuǎn)換。為此目的，該凸輪環(huán)24被適配成用來圍繞軸線A-A雙向旋轉(zhuǎn)以便在兩個成角度間隔開的極限止擋之間“鎖定”。
[0032]多個嚙合機構(gòu)位于該外環(huán)12與該凸輪環(huán)24之間，在此以棘爪30示出。這些棘爪30被適配成用來與該外環(huán)12的這些槽縫20和齒22以及該凸輪環(huán)24的這些斜坡26選擇性的相互作用。為此目的，這些棘爪30如圖所示被成對安排，其中棘爪30A被適配成(至少當與齒22相互作用時)用來便于在一個方向上傳遞轉(zhuǎn)矩，并且棘爪30B被適配成用來便于在相反方向上傳遞轉(zhuǎn)矩，如將在下文中進一步解釋。
[0033]為了適應(yīng)棘爪的旋轉(zhuǎn)，每個棘爪30都包含一對軸向伸出的臂32 (圖2)，每個臂各自軸向地延伸進入一對左右側(cè)板42和44之中。事實上，應(yīng)認識到的是這些側(cè)板42、44有效地將該多模式離合器模塊的部件進行封裝，這些部件包括棘爪30、凸輪環(huán)24、以及其他有待說明的部件。此外，應(yīng)該注意到，這些側(cè)板42、44可以在一對軸向間隔開的、環(huán)圓周延伸的、位于該外環(huán)12的內(nèi)徑18中的槽縫17、19內(nèi)引導以便于這些側(cè)板相對于該外環(huán)12相對旋轉(zhuǎn)，或者反之亦然。值得注意地，這些側(cè)板42、44通過多個鉚釘48被共同剛性地緊固到一個輪轂50上，詳情如下。因此，這些側(cè)板以及所